JP2011085415A - Device for safety evaluation test - Google Patents

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JP2011085415A
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test
safety evaluation
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gas
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知二 ▲高▼橋
Tomoji Takahashi
Hirofumi Totsuka
裕文 戸塚
Norihisa Yokoyama
則久 横山
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Kobelco Research Institute Inc
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Kobelco Research Institute Inc
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for a safety evaluation test which not only simultaneously executes different safety evaluation tests for a power storage device but also needs no changeover of equipment corresponding to the safety evaluation tests for each safety evaluation test executed. <P>SOLUTION: Booths 200, 300, 400, 500, 600 and 700 each of which keeps one set of equipment for performing a prescribed safety evaluation test for the power storage device installed inside and which has sealing pressure resistance are installed separately and independently from each other in a safety evaluation test center building 150. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、蓄電デバイスの安全性評価試験を行なうための安全性評価試験装置に関する。   The present invention relates to a safety evaluation test apparatus for performing a safety evaluation test of an electricity storage device.

リチウム（Ｌｉ）イオン電池は、他の二次電池に比べて高いエネルギー密度を有し、高い出力が得られることから盛んに開発が進められている。   Lithium (Li) ion batteries have a high energy density compared to other secondary batteries, and are being actively developed because high output can be obtained.

しかし、Ｌｉイオン電池は内部短絡が起こると、急激な熱発生により、内部の電解液（特に、溶媒と電解質）が分解、蒸発し、有害なガスを発生したり、爆発や火炎の噴出しを起こす可能性が高く、安全性に課題が残っているのが現状である。   However, when an internal short circuit occurs in a Li-ion battery, the internal electrolyte solution (especially the solvent and electrolyte) decomposes and evaporates due to rapid heat generation, generating harmful gases, and causing explosions and flames. The current situation is that there is a high possibility that it will occur and there are still safety issues.

近年、上述したような課題に着目し、密閉耐圧ブース内でＬｉイオン電池を短絡させた時等に発生するガスを分析し、また、無害化処理可能とする安全性評価試験方法およびその装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。   In recent years, focusing on the problems as described above, the present invention relates to a safety evaluation test method and apparatus for analyzing gas generated when a Li-ion battery is short-circuited in a sealed pressure-resistant booth and enabling detoxification. A technique is disclosed (for example, see Patent Document 1).

国際公開２００６−０８８０２１号パンフレットInternational Publication 2006-088021 Pamphlet

しかしながら、上記特許文献１に開示された安全性評価試験装置に関する技術には、下記のような課題がある。
１）ブース外にガス回収容器を設け、このガス回収容器にガス分析機器を接続した構成で、蓄電デバイスから発生したガスを分析するものであるため、異なる安全性評価試験を同時に実施することはできないという問題点がある。
２）また、上記構成の試験装置では、蓄電デバイスから発生したガスをブース外に設けられたガス回収容器で回収しなければならないという試験原理上から考えてもブース内の容積をあまり大きくすることが出来ない。したがって、異なる多くの安全性評価試験を実施するためには、それぞれの安全性評価試験に対応した設備をその都度、入れ替えなければならないという問題点もある。 However, the technology relating to the safety evaluation test apparatus disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
1) Since a gas recovery container is provided outside the booth and a gas analyzer is connected to the gas recovery container, the gas generated from the electricity storage device is analyzed. There is a problem that it is not possible.
2) Also, in the test apparatus having the above configuration, the volume inside the booth should be made too large even considering the test principle that the gas generated from the electricity storage device must be collected in a gas collection container provided outside the booth. I can't. Therefore, in order to carry out many different safety evaluation tests, there is also a problem that the equipment corresponding to each safety evaluation test must be replaced each time.

本発明の目的は、蓄電デバイスに対して異なる安全性評価試験を同時に実施することが可能となるばかりか、異なる安全性評価試験を実施する都度、安全性評価試験に対応した設備の入れ替えを要さない安全性評価試験装置を提供することにある。   The object of the present invention is not only to enable different safety evaluation tests to be performed simultaneously on power storage devices, but also to replace the equipment corresponding to the safety evaluation test each time a different safety evaluation test is performed. It is to provide a safety evaluation test apparatus that does not.

この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
蓄電デバイスに対して所定の安全性評価試験を行うための設備が内部に１セット設置された密閉耐圧性を有するブースを複数備えたことを特徴とする安全性評価試験装置である。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 of the present invention provides:
A safety evaluation test apparatus comprising a plurality of booths having hermetic pressure resistance in which one set of equipment for performing a predetermined safety evaluation test on an electricity storage device is installed.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記所定の安全性評価試験は、釘刺し試験、振動試験、衝撃試験、過充電試験、高度試験、温度試験、外部短絡試験、衝突試験、強制放電試験、落下試験、充放電試験、積み重ね試験、加熱試験、燃焼試験、保管試験の内のいずれか１つであることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The predetermined safety evaluation test includes a nail penetration test, vibration test, impact test, overcharge test, altitude test, temperature test, external short circuit test, impact test, forced discharge test, drop test, charge / discharge test, stack test, It is any one of a heating test, a combustion test, and a storage test.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記所定の安全性評価試験の内の釘刺し試験、振動試験、温度試験、外部短絡試験、過充電試験または加熱試験のいずれかが実施される場合には、前記蓄電デバイスから発生する有害なダスト及びミストや有害ガスを含む排ガスを採取するためのガス回収設備が前記ブース内に備えられた構成であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2,
Hazardous dust generated from the electricity storage device when any of the predetermined safety evaluation tests is performed, such as a nail penetration test, vibration test, temperature test, external short circuit test, overcharge test or heating test. And the gas recovery equipment for extract | collecting the waste gas containing mist and harmful gas is the structure provided in the said booth, It is characterized by the above-mentioned.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記ガス回収設備は、前記蓄電デバイスが内部に設置された試験容器とこの試験容器に連通したバッファタンクとこのバッファタンクに連通したガスバッグとを有したことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3,
The gas recovery facility includes a test container in which the power storage device is installed, a buffer tank communicating with the test container, and a gas bag communicating with the buffer tank.

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記ブースには、取り外し可能な扉が設けられたことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the booth is provided with a removable door.

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、
前記ブースには、前記所定の安全性評価試験が実施された際に前記蓄電デバイスから発生した有害なダスト及びミストや有害なガスを含む排ガスの内の少なくともいずれか１つを処理するための処理装置が接続されたことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5,
The booth has a process for treating at least one of harmful dust and mist generated from the electricity storage device when the predetermined safety evaluation test is performed, and exhaust gas containing harmful gas. The device is connected.

以上のように、本発明に係る安全性評価試験装置は、
蓄電デバイスに対して所定の安全性評価試験を行うための設備が内部に１セット設置された密閉耐圧性を有するブースを複数備えているため、蓄電デバイスに対して異なる安全性評価試験を同時に実施することが可能となるばかりか、異なる安全性評価試験を実施する都度、安全性評価試験に対応した設備の入れ替えを要さない安全性評価試験装置を提供することができる。 As described above, the safety evaluation test apparatus according to the present invention is
Because there are multiple booths with sealed pressure resistance with one set of equipment for conducting a predetermined safety evaluation test on the electricity storage device, different safety evaluation tests are simultaneously conducted on the electricity storage device. It is possible to provide a safety evaluation test device that does not require replacement of equipment corresponding to the safety evaluation test every time a different safety evaluation test is performed.

また、複数の密閉耐圧性を有するブース内には、各ブース毎にそれぞれ専用の１つの安全性評価試験に対応した設備しか備えない構成であるため、複数の異なる安全性評価試験が同時に、または、別々に実施されたとしても、互いのブース内の安全性評価試験の影響を受けることもない。また、当然各ブース毎の安全性評価試験を同種のものとすることも可能であり、この場合にも互いのブース内の安全性評価試験の影響を受けることもない。   In addition, in the booths having a plurality of sealed pressure resistances, since each booth has a configuration corresponding to only one dedicated safety evaluation test, a plurality of different safety evaluation tests can be performed simultaneously or Even if they are implemented separately, they are not affected by the safety evaluation test in each other's booth. Of course, the safety evaluation test for each booth can be of the same type, and in this case, the safety evaluation test in each booth is not affected.

本発明に係る安全性評価試験装置のレイアウトの一実施形態の概要を説明するための模式平面図（建屋の天井を外した状態）である。It is a model top view (state which removed the ceiling of the building) for demonstrating the outline | summary of one Embodiment of the layout of the safety evaluation test apparatus which concerns on this invention. 図１に示す釘刺し試験用ブース２００のＡ−Ａ断面内の構成の概要を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the outline | summary of the structure in the AA cross section of the booth 200 for a nail penetration test shown in FIG. 図２のＡ部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG.

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る安全性評価試験装置のレイアウトの一実施形態の概要を説明するための模式平面図（建屋の天井を外した状態）である。
図１において、１５０は安全性評価試験センター建屋（天井を外した状態）、２００、３００、４００、５００、６００、７００は安全性評価試験センター建屋１５０内にそれぞれ分離独立して設置された容積が３×３×３ｍ３の鋼製の密閉耐圧性（耐圧：約０．１２ＭＰａレベル）を有する釘刺し試験用ブース、外部短絡試験用ブース、振動試験用ブース、過充電試験用ブース、加熱試験用ブース、衝撃試験用ブースである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view (in a state where a ceiling of a building is removed) for explaining an outline of an embodiment of a layout of a safety evaluation test apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, 150 is a safety evaluation test center building (with the ceiling removed), 200, 300, 400, 500, 600, and 700 are volumes installed separately and independently in the safety evaluation test center building 150, respectively. There 3 × 3 × 3m 3 of steel hermetic pressure-resistant: the nail penetration test booth having (breakdown voltage of about 0.12MPa level), booth external short circuit test, vibration test booth, overcharge test booth, the heating test Booth and impact test booth.

図２は、図１に示す本発明に係る安全性評価試験装置を構成するブースの内の代表例としての釘刺し試験用ブース２００のＡ−Ａ断面内の構成の概要を説明するための模式図、図３は図２のＡ部拡大図である。
図２、図３において、１は所定の安全性評価試験の内の１つである釘刺し試験を行うための設備としての万能試験機、１ａは万能試験機１の台座、１ｂ、１ｃは万能試験機１の支柱、１ｄは万能試験機１の上下動可能な梁、１ｅは梁１ｄに取り付けられたクロスヘッド、２は台座１ａの上に設置された試験容器としてのステンレス製の釘刺し用容器（容積：３０リットル）、２ａは釘刺し用容器２の蓋部、２ｂは蓋部２ａに取り付けられた気密シールとしてのＯリング、２ｃ、２ｄは釘刺し用容器２の側壁に取り付けられた耐圧窓、３は蓄電デバイスとしてのＬｉイオン電池ユニット、５、６はＣＣＤカメラ、５ａ、６ａはＣＣＤカメラ５、６の出力信号線、７はクロスヘッド１ｅに取り付けられた直径φ４．８の釘、１０はＬｉイオン電池ユニット３のマイナス端子と釘刺し用容器２に設けられた端子１０ａとを結ぶ電線、１１はＬｉイオン電池ユニット３のプラス端子と釘刺し用容器２に設けられた端子１１ａとを結ぶ電線、１２はＬｉイオン電池ユニット３の表面温度を測定するための熱電対、１２ａは熱電対１２が接続された一対の端子、１３は釘刺し用容器２の雰囲気温度を測定するための熱電対、１３ａは熱電対１３が接続された一対の端子、１５は端子１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａから各信号を伝達するための信号ライン、２０は信号ライン１５が接続されたデータロガ、３０は出力信号線５ａ、６ａが接続されたディスプレー、４０は画像記録計、５０は不活性ガス供給手段としてのＡｒガスボンベ、５１はＡｒガスボンベ５０から逆流防止弁付きマスフロメータ５２を介して釘刺し用容器２の左側壁に接続された配管、６０は万能試験機１から出力された荷重とストロークを記録するためのＸＹレコーダー、７０は釘刺し用容器２の右側壁とステンレス製のバッファタンク８０の左側壁とを接続する配管、９０はバッファタンク８０の右側壁と樹脂製のガスバッグ１００とを接続する配管である。釘刺し用容器２、配管７０、バッファタンク８０、配管９０とガスバッグ１００により、釘刺し試験時に蓄電デバイスから発生する有害なダスト及びミストや有害ガスを含む排ガスを採取するためのガス回収設備が構成されている。 FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an outline of the configuration in the AA cross section of a booth 200 for nail penetration test as a representative example of the booth constituting the safety evaluation test apparatus according to the present invention shown in FIG. FIG. 3 and FIG. 3 are enlarged views of part A in FIG.
2 and 3, 1 is a universal testing machine as a facility for performing a nail penetration test which is one of predetermined safety evaluation tests, 1a is a base for the universal testing machine 1, and 1b and 1c are universal. 1st is a beam capable of moving up and down of the universal testing machine 1, 1e is a crosshead attached to the beam 1d, 2 is a stainless steel nail stick as a test container installed on the base 1a Container (volume: 30 liters), 2a is a lid of the nail penetration container 2, 2b is an O-ring as an airtight seal attached to the lid 2a, 2c and 2d are attached to the side wall of the nail penetration container 2 Withstand voltage window, 3 is a Li ion battery unit as an electricity storage device, 5 and 6 are CCD cameras, 5a and 6a are output signal lines of the CCD cameras 5 and 6, and 7 is a nail having a diameter of 4.8 that is attached to the crosshead 1e. 10 is a Li-ion battery An electric wire connecting the minus terminal of the knit 3 and the terminal 10a provided on the nail stab container 2, and 11 an electric wire connecting the plus terminal of the Li ion battery unit 3 and the terminal 11a provided on the nail piercing container 2; Is a thermocouple for measuring the surface temperature of the Li-ion battery unit 3, 12a is a pair of terminals to which the thermocouple 12 is connected, 13 is a thermocouple for measuring the ambient temperature of the nail penetration container 2, and 13a is A pair of terminals to which the thermocouple 13 is connected, 15 is a signal line for transmitting each signal from the terminals 10a, 11a, 12a and 13a, 20 is a data logger to which the signal line 15 is connected, 30 is an output signal line 5a, 6a is connected to the display; 40 is an image recorder; 50 is an Ar gas cylinder as an inert gas supply means; Piping connected to the left side wall of the nail penetration container 2 via the tab 52, 60 is an XY recorder for recording the load and stroke output from the universal testing machine 1, and 70 is the right side wall of the nail penetration container 2. , A pipe connecting the right side wall of the buffer tank 80 and the resin gas bag 100. A gas recovery facility for collecting exhaust gas containing harmful dust, mist and harmful gas generated from the electricity storage device during the nail penetration test by the nail penetration container 2, the piping 70, the buffer tank 80, the piping 90 and the gas bag 100. It is configured.

次に、上記万能試験機１を用いて釘刺し試験を行う方法について、以下に時系列的に説明する。   Next, a method for performing a nail penetration test using the universal testing machine 1 will be described in time series.

１）釘刺し用容器２の内部にＬｉイオン電池ユニット３をセットし、蓋部２ａを取付ける。次に、熱電対１２、１３を所定の位置にセットし、電線１０、１１を所定のように接続する。その後、Ｏリング２ｂに釘刺し用容器２の外部から釘７を挿入し、気密性および摺動性を確認した後、クロスヘッド１ｅに取り付ける。さらに、耐圧窓２ｃ、２ｄからＬｉイオン電池ユニット３の所定位置が観察できるように、ＣＣＤカメラ５、６をセットする。
２）釘刺し用容器２内とこの釘刺し用容器２に連通したバッファタンク８０内の空気を所定圧力（例えば、５０ｋＰａ）まで減圧手段（図示せず）により減圧する。
３）５０ｋＰａまで減圧された釘刺し用容器２内とバッファタンク８０内がそれぞれ所定圧力（例えば、１００ｋＰａ）のＡｒガスで置換されるまでＡｒガスボンベ５０から逆流防止弁付きマスフロメータ５２を介して３回に分けてＡｒガスを充填する。
４）１００ｋＰａのＡｒガスで満たされた釘刺し用容器２内でＬｉイオン電池ユニット３に対する所定の釘刺し試験（例えば、クロスヘッド１ｅを図１に示すＦの方向（下方）に所定の速度で降下させ、釘７でＬｉイオン電池ユニット３を貫通させる試験）を行なう。
５）上記（４）に記載した釘刺し試験工程中にＬｉイオン電池ユニット３から発生したガスが釘刺し用容器２内に蓄積されるとともに、釘刺し用容器２から配管７０を通ってバッファタンク８０にも移動される。
６）釘刺し試験が終了した後、釘刺し用容器２に所定量（例えば、２００リットル）のＡｒガスを供給することにより、釘刺し用容器２内およびバッファタンク８０内に蓄積されたＬｉイオン電池ユニット３から発生したガスを配管９０を通してガスバッグ１００に移し変える。この際、マスフロメータ５２で供給したＡｒガスを確認し、釘刺し用容器２へのＡｒガス流入量を積算しておく。
７）上記（６）に記載した方法により、移し変えられたＬｉイオン電池ユニット３から発生したガスとＬｉイオン電池ユニット３から発生したガスを移し変えるために用いたＡｒガスがガスバッグ１００に捕集される。これにより、Ｌｉイオン電池ユニット３から発生したガスの全量が、少なくともガスバッグ１００に捕集可能となる。
８）次に、このガスバッグ１００に捕集されたガスをガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、イオンクロマトグラフ等のガス組成分析器で分析する。また、分析に供したガス量、残ったガス量をガスメータで計量し積算しておく。これらの積算量から上記（６）に記載したＡｒガス流入量を減算することで、Ｌｉイオン電池ユニット３から発生したガスの全量を算出する。 1) Set the Li ion battery unit 3 inside the nail penetration container 2 and attach the lid 2a. Next, the thermocouples 12 and 13 are set at predetermined positions, and the electric wires 10 and 11 are connected in a predetermined manner. Thereafter, the nail 7 is inserted into the O-ring 2b from the outside of the nail penetration container 2, and after confirming airtightness and slidability, it is attached to the cross head 1e. Further, the CCD cameras 5 and 6 are set so that a predetermined position of the Li ion battery unit 3 can be observed from the pressure resistant windows 2c and 2d.
2) The air in the nail penetration container 2 and the buffer tank 80 communicating with the nail penetration container 2 is depressurized by a depressurization means (not shown) to a predetermined pressure (for example, 50 kPa).
3) Three times from the Ar gas cylinder 50 through the mass flow meter 52 with a check valve until the inside of the container 2 for nail penetration and the inside of the buffer tank 80, which have been decompressed to 50 kPa, are replaced with Ar gas at a predetermined pressure (for example, 100 kPa). Divided into Ar gas.
4) A predetermined nail penetration test for the Li-ion battery unit 3 in the nail penetration container 2 filled with Ar gas of 100 kPa (for example, the crosshead 1e at a predetermined speed in the direction F (downward) shown in FIG. A test of lowering and penetrating the Li ion battery unit 3 with the nail 7) is performed.
5) Gas generated from the Li-ion battery unit 3 during the nail penetration test step described in (4) above is accumulated in the nail penetration container 2 and is passed from the nail penetration container 2 through the pipe 70 to the buffer tank. Also moved to 80.
6) After the nail penetration test is completed, by supplying a predetermined amount (for example, 200 liters) of Ar gas to the nail penetration container 2, Li ions accumulated in the nail penetration container 2 and the buffer tank 80 are stored. The gas generated from the battery unit 3 is transferred to the gas bag 100 through the pipe 90 and changed. At this time, the Ar gas supplied by the mass flow meter 52 is confirmed, and the amount of Ar gas flowing into the nail penetration container 2 is integrated.
7) According to the method described in (6) above, the gas generated from the transferred Li ion battery unit 3 and the Ar gas used for transferring the gas generated from the Li ion battery unit 3 are captured in the gas bag 100. Be collected. Thereby, the total amount of gas generated from the Li ion battery unit 3 can be collected in at least the gas bag 100.
8) Next, the gas collected in the gas bag 100 is analyzed by a gas composition analyzer such as a gas chromatograph, a liquid chromatograph, or an ion chromatograph. Also, the amount of gas used for analysis and the amount of remaining gas are measured with a gas meter and accumulated. The total amount of gas generated from the Li ion battery unit 3 is calculated by subtracting the Ar gas inflow amount described in (6) above from the integrated amount.

上述したような構成にて安全性評価試験としての釘刺し試験が実施された場合は、釘刺し試験用ブース２００内で実施された安全性評価試験の結果が、外部短絡試験用ブース３００内、振動試験用ブース４００内、過充電試験用ブース５００内、加熱試験用ブース６００内や衝撃試験用ブース７００内に影響を与えることがない。   When the nail penetration test as a safety evaluation test is performed with the above-described configuration, the result of the safety evaluation test performed in the nail penetration test booth 200 is It does not affect the vibration test booth 400, the overcharge test booth 500, the heating test booth 600, or the impact test booth 700.

なお、本実施形態においては、釘刺し試験用ブース２００内の構成についてのみ詳述したが、外部短絡試験用ブース３００内、振動試験用ブース４００内、過充電試験用ブース５００内、加熱試験用ブース６００内や衝撃試験用ブース７００内にもそれぞれ専用の１つの安全性評価試験に対応した設備しか備えない構成であるため、複数の異なる安全性評価試験が同時に、または、別々に実施されたとしても、互いのブース内の安全性評価試験の影響を受けることもない。また、当然のことながら、このように各ブース毎にそれぞれ専用の１つの安全性評価試験に対応した設備が備えられているため、異なる安全性評価試験を実施する都度、安全性評価試験に対応した設備の入れ替えをする必要もない。また、各ブース内でそれぞれ所定の安全性評価試験がすべて完結するため、作業者の安全性も確保される。また、本実施形態においては、各ブース毎にすべて異なる種類の安全性評価試験を行なう場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、当然各ブース毎の安全性評価試験を同種のものとすることも可能であり、この場合にも互いのブース内の安全性評価試験の影響を受けることもない。   In the present embodiment, only the configuration in the nail penetration test booth 200 has been described in detail, but in the external short-circuit test booth 300, in the vibration test booth 400, in the overcharge test booth 500, and for the heating test. Since the booth 600 and the impact test booth 700 are equipped with only a facility corresponding to one dedicated safety evaluation test, a plurality of different safety evaluation tests were performed simultaneously or separately. However, it is not affected by the safety evaluation test in each other's booth. In addition, as a matter of course, each booth is equipped with equipment corresponding to one dedicated safety evaluation test for each booth, so each time a different safety evaluation test is performed, it corresponds to the safety evaluation test. There is no need to replace the equipment. In addition, since all predetermined safety evaluation tests are completed in each booth, the safety of workers is also ensured. Further, in the present embodiment, a case where different types of safety evaluation tests are performed for each booth has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and naturally the safety evaluation test for each booth is of the same type. In this case, there is no influence from the safety evaluation test in each other's booth.

また、本実施形態においては、図１に示すように所定の安全性評価試験として、釘刺し試験、外部短絡試験、振動試験、過充電試験、加熱試験と衝撃試験を例に説明したが必ずしもこれに限定されるものでなく、例えば、高度試験、温度試験、衝突試験、強制放電試験、落下試験、充放電試験、積み重ね試験、燃焼試験、保管試験等さまざまな安全性評価試験が該当する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the nail penetration test, the external short circuit test, the vibration test, the overcharge test, the heating test and the impact test have been described as examples as the predetermined safety evaluation test. For example, various safety evaluation tests such as an altitude test, a temperature test, a collision test, a forced discharge test, a drop test, a charge / discharge test, a stack test, a combustion test, and a storage test are applicable.

また、上述したように、釘刺し試験用ブース２００内には、釘刺し用容器２、配管７０、バッファタンク８０、配管９０とガスバッグ１００よりなるガス回収設備が備えられているため、試験時に蓄電デバイスから発生した排ガスの全量を捕獲し、分析することも可能となる。また、このガス回収設備もほんの一例であり、必ずしもこれに限定されるものでない。また、本発明に係る安全性評価試験装置においては、各ブース内に上述したようなガス回収設備を必ずしも設置する必要はなく、必要に応じて設ければよい。   In addition, as described above, the nail penetration test booth 200 is provided with the gas recovery facility including the nail penetration container 2, the pipe 70, the buffer tank 80, the pipe 90, and the gas bag 100. It is also possible to capture and analyze the entire amount of exhaust gas generated from the electricity storage device. Moreover, this gas collection | recovery installation is only an example, and is not necessarily limited to this. Moreover, in the safety evaluation test apparatus according to the present invention, it is not always necessary to install the gas recovery equipment as described above in each booth, and it may be provided as necessary.

また、本実施形態においては、蓄電デバイスとして、Ｌｉイオン電池ユニットを例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、ニッケル水素電池等の二次電池、電解コンデンサや電気二重層キャパシタ等のキャパシタを複数接続したものも対象となる。当然、これらの蓄電デバイスを単独で安全性評価試験することが可能であることは言うまでもない。また、上述したような構成で、少なくとも５０Ａｈ程度までのＬｉイオン電池ユニットの安全性評価試験を行なうことが可能である。   In the present embodiment, the Li-ion battery unit has been described as an example of the power storage device, but the present invention is not necessarily limited to this. Secondary batteries such as nickel metal hydride batteries, electrolytic capacitors, electric double layer capacitors, etc. The one in which a plurality of capacitors are connected is also an object. Of course, it goes without saying that these power storage devices can be subjected to a safety evaluation test alone. In addition, with the configuration as described above, it is possible to perform a safety evaluation test of a Li-ion battery unit up to at least about 50 Ah.

また、本発明に係る安全性評価試験装置においては、各ブース毎に取り外し可能な扉を設けるのが好ましい。これにより、ブース内に設置された設備の修理、交換等に便利である。   In the safety evaluation test apparatus according to the present invention, it is preferable to provide a removable door for each booth. This is convenient for repairing and replacing equipment installed in the booth.

また、本発明に係る安全性評価試験装置においては、各ブース毎に所定の安全性評価試験が実施された際に蓄電デバイスから発生した有害なダスト及びミストや有害なガスを含む排ガスの内の少なくともいずれか１つを処理するための処理装置が接続されているのが好ましい。これにより、次の試験を迅速に実施する等の際にも好都合である。   Further, in the safety evaluation test apparatus according to the present invention, the exhaust gas containing harmful dust and mist generated from the electricity storage device when a predetermined safety evaluation test is carried out for each booth is included. It is preferable that a processing device for processing at least one of them is connected. This is convenient when the next test is performed quickly.

なお、本実施形態においては、図１に示すように、釘刺し試験用ブース２００、外部短絡試験用ブース３００、振動試験用ブース４００、過充電試験用ブース５００、加熱試験用ブース６００や衝撃試験用ブース７００がそれぞれ分離独立して設置された例について説明したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、例えば独立した各ブース同士が接触したような構成とすることも可能である。また、１つの大きなブースを間仕切ることによって、独立したブースが連続したような構造とすることも可能である。また、本実施形態においては、釘刺し試験用ブース２００、外部短絡試験用ブース３００、振動試験用ブース４００、過充電試験用ブース５００、加熱試験用ブース６００や衝撃試験用ブース７００として、鋼製の密閉耐圧性（耐圧：約０．１２ＭＰａレベル）を有するブースを例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、ブースの材質および密閉耐圧性のレベルも各安全性評価試験の要求に合わせて適宜設定すればよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a nail penetration test booth 200, an external short circuit test booth 300, a vibration test booth 400, an overcharge test booth 500, a heating test booth 600, and an impact test. Although an example in which the booths 700 are separately and independently installed has been described, the present invention is not necessarily limited thereto, and for example, a configuration in which independent booths are in contact with each other is also possible. It is also possible to make a structure in which independent booths are continuous by partitioning one large booth. In the present embodiment, the nail penetration test booth 200, the external short circuit test booth 300, the vibration test booth 400, the overcharge test booth 500, the heating test booth 600, and the impact test booth 700 are made of steel. The booth having a sealed pressure resistance (withstand pressure: about 0.12 MPa level) has been described as an example. However, the booth is not necessarily limited to this, and the booth material and the sealed pressure resistance level are also required for each safety evaluation test. It may be set as appropriate in accordance with.

１ 万能試験機
１ａ 台座
１ｂ、１ｃ 支柱
１ｄ 梁
１ｅ クロスヘッド
２ 釘刺し用容器
２ａ 蓋部
２ｂ Ｏリング
２ｃ、２ｄ 耐圧窓
３ Ｌｉイオン電池ユニット
５、６ ＣＣＤカメラ
５ａ、６ａ 出力信号線
７ 釘
１０、１１ 電線
１２、１３ 熱電対
１２ａ、１３ａ 一対の端子
１５ 信号ライン
２０ データロガ
３０ ディスプレー
４０ 画像記録計
５０ Ａｒガスボンベ
５１、７０、９０ 配管
５２ 逆流防止弁付きマスフロメータ
６０ ＸＹレコーダー
８０ バッファタンク
１００ ガスバッグ
１５０ 安全性評価試験センター建屋（天井を外した状態）
２００ 釘刺し試験用ブース
３００ 外部短絡試験用ブース
４００ 振動試験用ブース
５００ 過充電試験用ブース
６００ 加熱試験用ブース
７００ 衝撃試験用ブース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Universal testing machine 1a Pedestal 1b, 1c Prop 1d Beam 1e Crosshead 2 Nail penetration container 2a Lid
2b O-ring 2c, 2d Pressure-resistant window
3 Li-ion battery unit 5, 6 CCD camera 5a, 6a Output signal line 7 Nail 10, 11 Electric wire 12, 13 Thermocouple 12a, 13a Pair of terminals 15 Signal line 20 Data logger 30 Display 40 Image recorder 50 Ar gas cylinder 51, 70 , 90 Piping 52 Mass flow meter with backflow prevention valve 60 XY recorder 80 Buffer tank 100 Gas bag 150 Safety evaluation test center building (with ceiling removed)
200 Booth for nail penetration test 300 Booth for external short circuit test 400 Booth for vibration test 500 Booth for overcharge test 600 Booth for heat test 700 Booth for impact test

Claims (6)

蓄電デバイスに対して所定の安全性評価試験を行うための設備が内部に１セット設置された密閉耐圧性を有するブースを複数備えたことを特徴とする安全性評価試験装置。   A safety evaluation test apparatus comprising a plurality of booths having hermetic pressure resistance in which one set of equipment for performing a predetermined safety evaluation test on an electricity storage device is installed. 前記所定の安全性評価試験は、釘刺し試験、振動試験、衝撃試験、過充電試験、高度試験、温度試験、外部短絡試験、衝突試験、強制放電試験、落下試験、充放電試験、積み重ね試験、加熱試験、燃焼試験、保管試験の内のいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の安全性評価試験装置。   The predetermined safety evaluation test includes nail penetration test, vibration test, impact test, overcharge test, altitude test, temperature test, external short circuit test, impact test, forced discharge test, drop test, charge / discharge test, stack test, The safety evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the safety evaluation test apparatus is one of a heating test, a combustion test, and a storage test. 前記所定の安全性評価試験の内の釘刺し試験、振動試験、温度試験、外部短絡試験、過充電試験または加熱試験のいずれかが実施される場合には、前記蓄電デバイスから発生する有害なダスト及びミストや有害ガスを含む排ガスを採取するためのガス回収設備が前記ブース内に備えられた構成であることを特徴とする請求項２に記載の安全性評価試験装置。   Hazardous dust generated from the electricity storage device when any of the predetermined safety evaluation tests is performed, such as a nail penetration test, vibration test, temperature test, external short circuit test, overcharge test or heating test. The safety evaluation test apparatus according to claim 2, wherein a gas recovery facility for collecting exhaust gas including mist and harmful gas is provided in the booth. 前記ガス回収設備は、前記蓄電デバイスが内部に設置された試験容器とこの試験容器に連通したバッファタンクとこのバッファタンクに連通したガスバッグとを有したことを特徴とする請求項３に記載の安全性評価試験装置。   The said gas recovery equipment has the test container in which the said electrical storage device was installed in the inside, the buffer tank connected to this test container, and the gas bag connected to this buffer tank. Safety evaluation test equipment. 前記ブースには、取り外し可能な扉が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の安全性評価試験装置。   The safety evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the booth is provided with a removable door. 前記ブースには、前記所定の安全性評価試験が実施された際に前記蓄電デバイスから発生した有害なダスト及びミストや有害なガスを含む排ガスの内の少なくともいずれか１つを処理するための処理装置が接続されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の安全性評価試験装置。   The booth has a process for treating at least one of harmful dust and mist generated from the electricity storage device when the predetermined safety evaluation test is performed, and exhaust gas containing harmful gas. The safety evaluation test apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is connected.
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